Megkezdte működését Svédországban a világ első, teljes méretében fából készült szélturbinája, amelynek tornyát a Modvion fatechnológiai vállalat építette.
A Skara régióban található 105 méter magas torony a Modvion első kereskedelmi célú szélturbina-tornya, és a vállalat 2020-ban befejezett kisebb, 30 méter magas demonstrációs projektjének folytatása. Míg a rotorlapátok és a generátorok hagyományos anyagokból van, a torony rétegelt furnérlemezből (LVL) készült, amely egy olyan, vékony, egymáshoz ragasztott furnércsíkokból álló fafajta, amelyet gyakran használnak gerendákhoz és teherhordó épületszerkezetekhez.
A vállalat szerint ez a fafajta nemcsak elég erős ahhoz, hogy ellenálljon a forgó turbina erőhatásainak, hanem a jelenleg használt acélnál sokkal fenntarthatóbb környezetvédelmi szempontból is. Bár a szélenergia fontos szerepet játszik a világ zöld, megújuló energiával való ellátásában, az építésük során – részben az acéltornyok miatt – még mindig bőséges szén-dioxid-kibocsátás keletkezik. A Modvion leírása szerint a fából készült tornyai több mint 100 százalékkal csökkentik a szélturbinák építéséből származó szén-dioxid-kibocsátást, ami a kevésbé emisszióigényes gyártási folyamat és a fák által biztosított szén-dioxid-tárolás kombinációjának köszönhető.
„A tornyaink, csak a gyártásuk során 90 százalékkal kevesebb károsanyag-kibocsátást okoznak, mint egy acéltorony, amely ugyanazt a munkát végzi. Ha ehhez hozzáadjuk a szénmegkötést, akkor tulajdonképpen mínuszban – tehát szén-dioxid-nyelőként – végzünk. Ez nagyszerű, ha el akarjuk érni a nettó nulla energiatermelést, márpedig erre szükségünk van” – mondta Maria-Lina Hedlund, a Modvion pénzügyi vezetője. Hedlund, aki egyben mérnök is, az LVL-t úgy írja le, hogy szerkezete „a szénszálakéhoz hasonló”, a mindössze három milliméter vastagságú furnércsíkok szendvicsszerűen vannak egymáshoz ragasztva, ami nagy szilárdság/tömeg arányt biztosít. Ez a könnyű tömeg előnyös, mivel csökkenti az összességében szükséges anyagmennyiséget. Nehéz anyag esetén „rossz tervezési spirál” keletkezik, mondja Hedlund, mivel maga a torony súlya növeli a terhelést, amelyet el kell viselnie.
Ráadásul míg néhány LVL esetében az összes furnércsík ugyanabba az irányba néz, a Modvion a „saját receptjét” használja, amely meghatározza a szálak irányát, ami még tovább javítja az anyag teljesítményét. A gyártási folyamat során a fatáblákat egy szabványos LVL-üzemben készítik el megrendelésre, majd a Modvion gyárába szállítják. Ott nagyobb modulokká ragasztják össze őket, majd a laminálásnak nevezett lépésben lekerekített formára hajlítják, és nagyon pontosan megmunkálják őket a forma finomhangolásához.c„A faiparban általában centiméteres tűréshatárokkal találkozunk, míg mi milliméter alatti skálán mozgunk” – mondta Hedlund.
Az LVL-építés moduláris jellege egy másik, a Modvion által az acéllal kapcsolatban megfigyelt problémát is megold: mivel a turbinák egyre nagyobbak lesznek, hogy nagyobb teljesítményt adjanak, lehetetlenné válik az acéltornyok helyszíni szállítása. A tornyokat lényegében nagy hengerek formájában építik meg, és teherautóval szállítják őket, de a legmagasabb tornyokhoz szükséges alapátmérő egyre magasabb, mint amit egyes hidak és utak megengednek. „Most érünk el egy olyan ponthoz, ahol már nem fognak átjutni. Tehát a szélenergia-iparban át fogunk térni a moduláris építésre, mert ez a módja annak, hogy eljussanak a telepítés helyszínére. Az egyik nagy előnye az általunk fejlesztett anyagból készülő szélturbinának, hogy természetesen modulárisan épül” – osztotta meg Hedlund.
Bár az acélt is lehetne modulárisan építeni, a helyszínen ragasztó helyett csavarokra lenne szükség az összeillesztéshez, ami Hedlund szerint hátrány. „A csavarok nem túl szépek, ráadásul, ha ennyi dinamikus terhelés van, idővel meglazulnak. Tehát először is a helyükre kell tenni őket, ami rengeteg munkát jelent, majd az élettartam során szervizelni is kell őket” – mondta.
A Skara turbina kapacitása két megawatt, ami a turbina által ideális körülmények között elérhető maximális teljesítményt jelenti. Ez valamivel alacsonyabb, mint az Európában épített új turbinák átlagos teljesítménye.
Kívülről a torony vastag fehér bevonatot kapott, amely acélhoz hasonlóvá teszi, a rotorlapátok és a generátor pedig – amelyeket nem a Modvion szállít – hagyományos anyagokból, például üvegszálból készültek. Ez azonban a jövőben megváltozhat, mivel egy másik vállalat, a Voodin Blades a fából készült lapátok technológiáján dolgozik.
A Modviont 2016-ban alapították az egyetemista David Olivegren és Otto Lundman. Bár jelenleg a szélturbinákra összpontosítanak, tágabb értelemben a fából készült technológiával foglalkoznak, és Hedlund elmondása szerint úgy vélik, hogy „a világ legerősebb faanyagszerkezethez való illesztését” fejlesztették ki, amelyet más felhasználási területeken is be lehetne vetni.
Képek: FB/Modvion
Forrás: First full-height timber wind turbine opens in Sweden (dezeen.com)
